OII 2024 1° Livello

Il dado di una ruota cade da un elicottero che sta salendo verticalmente a una velocità costante di $5\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$. Il dado della ruota tocca il suolo 5 s dopo.

Assumendo trascurabili gli effetti della resistenza dell’aria sul dado, all’incirca, a che altezza si è staccato?

• A. 50 m
• B. 55 m
• C. 100 m
• D. 125 m
• E. 150 m Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.2 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

The wheel die falls from a helicopter that is climbing vertically at a constant speed of $5\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$. The wheel dice touch the ground five seconds later.

Assuming negligible effects of air resistance on the die, at approximately what height did it detach?

• A. 50 m
• B. 55 m
• C. 100 m
• D. 125 m
• E. 150 m Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.2 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un condensatore a facce piane parallele nel vuoto viene collegato a un alimentatore a tensione costante. Mantenendo collegato l’alimentatore, si fa aumentare la distanza fra le piastre del condensatore.

Cosa succede alla capacità $C$ del condensatore, alla tensione $V$ ai suoi capi ed alla carica $Q$ immagazzinata in esso?

	C	V	Q
A	aumenta	rimane costante	aumenta
B	rimane costante	aumenta	diminuisce
C	rimane costante	diminuisce	aumenta
D	diminuisce	rimane costante	rimane costante
E	diminuisce	rimane costante	diminuisce

Topic: Electrostatics Metodi: Electric Potential Method Competenze: Physical Reasoning Objects: Capacitor Fonte: Testo (PDF) — p.2 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

A parallel flat-faced capacitor in the vacuum is connected to a constant voltage power supply. By keeping the power supply connected, the distance between the capacitor plates is increased.

Cosa succede alla capacità $C$ del condensatore, alla tensione $V$ ai suoi capi ed alla carica $Q$ immagazzinata in esso?

	C	V	Q
♪ A is increasing ♪ It’s constant ♪ It’s increasing ♪
B is constant, increases, decreases.
♪ C’s constant ♪ It’s decreasing ♪ It’s increasing ♪
♪ D decreases ♪ It stays constant ♪ It stays constant ♪
And it’s going down, it’s going down.

Topic: Electrostatics Metodi: Electric Potential Method Competenze: Physical Reasoning Objects: Capacitor Fonte: Testo (PDF) — p.2 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

Un tubo chiuso a una delle due estremità contiene una colonna di aria secca intrappolata da un pistoncino che può scorrere a tenuta con attrito trascurabile; questo si trova in equilibrio in diverse posizioni al variare dell’angolo $\theta$ che il tubo forma con la verticale. L’ambiente è a pressione e temperatura costanti.

Quale dei seguenti grafici rappresenta meglio l’andamento della lunghezza $l$ della colonna di aria secca al variare dell’angolo $\theta$?

Graphs of column length l vs angle θ

Topic: Fluid Mechanics, Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law, Hydrostatic Equilibrium Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Gas, Tube, Piston Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

A tube closed at one end contains a column of dry air trapped by a piston which can flow in a held with negligible friction; this is balanced in different positions at the angle $\theta$ that the tube forms with the vertical. The environment is at constant pressure and temperature.

Which of the following graphs best represents the trend of the length $l$ of the dry air column at the angle of change $\theta$?

The following table shows the column lengths of the column l and the angle θ.

Topic: Fluid Mechanics, Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law, Hydrostatic Equilibrium Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Gas, Tube, Piston Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Una sfera di raggio $a$ che si muove con velocità $v$ in un fluido in regime laminare subisce una forza frenante di modulo $F=kav$, dove $k$ è una costante.

Le dimensioni fisiche di $k$ sono

• A. $\mathrm{M}{\mathrm{L}}^{-2}{\mathrm{T}}^{-1}$
• B. $\mathrm{M}{\mathrm{L}}^{-2}{\mathrm{T}}^{-2}$
• C. $\mathrm{M}{\mathrm{L}}^{-1}{\mathrm{T}}^{-1}$
• D. $\mathrm{ML}{\mathrm{T}}^{-1}$
• E. $\mathrm{ML}{\mathrm{T}}^{-2}$ Topic: Fluid Mechanics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Physical Reasoning Objects: Sphere Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A radius sphere $a$ moving at a speed $v$ in a laminated fluid shall be subjected to a braking force of the form $F=kav$, where $k$ is a constant.

The physical dimensions of $k$ are *

• A. $\mathrm{M}{\mathrm{L}}^{-2}{\mathrm{T}}^{-1}$
• B. $\mathrm{M}{\mathrm{L}}^{-2}{\mathrm{T}}^{-2}$
• C. $\mathrm{M}{\mathrm{L}}^{-1}{\mathrm{T}}^{-1}$
• D. $\mathrm{ML}{\mathrm{T}}^{-1}$
• E. $\mathrm{ML}{\mathrm{T}}^{-2}$ Topic: Fluid Mechanics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Physical Reasoning Objects: Sphere Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un blocco di 2 kg, partendo da fermo, scivola per 20 m lungo un piano liscio, inclinato di $30^{\circ }$, dal punto X al punto Y, come mostrato in figura.

La velocità del blocco nel punto Y è circa pari a

• A. $7\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• B. $10\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• C. $14\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• D. $20\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• E. $100\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$

Block sliding on 30° inclined plane

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Block, Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A block of 2 kg, starting from a stationary position, slides 20 m along a smooth plane, inclined by $30^{\circ }$, from point X to point Y, as shown in Figure 1.

*The block speed at point Y is approximately equal to *

• A. $7\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• B. $10\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• C. $14\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• D. $20\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$
• E. $100\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$

The following table shows the following:

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Block, Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Una boa sta galleggiando, ferma, in acqua.

Quali delle seguenti affermazioni sono vere?

1. La forza risultante sulla boa è nulla.
2. La boa sposta un volume d’acqua minore del proprio.
3. La boa sposta una massa d’acqua maggiore della propria.

• A. Tutte.
• B. La 1 e la 2.
• C. La 2 e la 3.
• D. Solo la 1.
• E. Solo la 3. Topic: Fluid Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A boa is floating, standing, in the water.

Which of the following statements is true?

1. The resulting force on the boa is nothing.
2. The boa moves a smaller volume of water than its own.
3. The boa moves a larger body of water than its own.

• A. All of them.
• B. La 1 e la 2.
• C. La 2 e la 3.
• D. Only the 1.
• E Only the 3. Topic: Fluid Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Quale dei seguenti grafici rappresenta il potenziale gravitazionale $V$ dovuto a una massa puntiforme posta in $x=0$, in funzione della coordinata $x$?

Graphs of gravitational potential V vs x

Topic: Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

Which of the following graphs represents the gravitational potential $V$ due to a pointy mass in $x=0$, as a function of the coordinate $x$?

The following table shows the results of the calculations:

Topic: Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

La figura mostra un elettrone in una regione dove è presente un campo magnetico.

La forza magnetica agente sull’elettrone è nulla quando l’elettrone si muove…

Electron in magnetic field region

Topic: Magnetism Metodi: Lorentz Force Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Electron Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

The figure shows an electron in a region where a magnetic field is present.

The magnetic force of the electron agent is zero when the electron moves…

Electron in magnetic field region

Topic: Magnetism Metodi: Lorentz Force Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Electron Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Per definizione, una mole è l’unità di quantità di sostanza e contiene un numero fissato di entità elementari; queste possono essere atomi, molecole, elettroni o altri insiemi di particelle. Estendendo il concetto a entità piccole ma macroscopiche, si consideri una mole di granelli di sale grosso da cucina.

Facendo opportune stime, dare l’ordine di grandezza del numero di aule scolastiche che si potrebbero riempire con una mole di granelli di sale grosso da cucina.

• A. $10$
• B. $10^6$
• C. $10^{10}$
• D. $10^{14}$
• E. $10^{18}$ Topic: Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Order-of-Magnitude Estimation, Dimensional Analysis Competenze: Estimation & Approximation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

By definition, a mole is the unit of quantity of matter and contains a fixed number of elementary entities; these can be atoms, molecules, electrons or other sets of particles. By extending the concept to small but macroscopic quantities, one considers a mole of large kitchen salt grains.

In making appropriate estimates, give the order of magnitude of the number of school classrooms that could be filled with a mole of large kitchen salt grains.

• A. $10$
• B. $10^6$
• C. $10^{10}$
• D. $10^{14}$
• E. $10^{18}$ Topic: Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Order-of-Magnitude Estimation, Dimensional Analysis Competenze: Estimation & Approximation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

In un ciclo di Carnot, in cui la sorgente calda è a $20^{\circ }\mathrm{C}$, il rendimento è del 20 %. Si sostituisce la sorgente calda con un’altra sorgente a $0^{\circ }\mathrm{C}$, lasciando inalterata la sorgente fredda.

Qual è il nuovo rendimento del ciclo?

• A. 0 %
• B. 14 %
• C. 20 %
• D. 21.5 %
• E. 26 % Topic: Thermodynamics Metodi: Thermodynamic Cycle Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Heat Engine Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

In a Carnot cycle, where the hot source is $20^{\circ }\mathrm{C}$, the yield is 20%. The hot source is replaced by another source at $0^{\circ }\mathrm{C}$, leaving the cold source unchanged.

What is the new cycle yield?

• A. 0 %
• B. 14 %
• C. 20 %
• D. 21.5 %
• E. 26 % Topic: Thermodynamics Metodi: Thermodynamic Cycle Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Heat Engine Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Una sonda si muove in orbita circolare attorno a Marte a un’altezza dalla superficie pari a 4 volte il raggio del pianeta.

Qual è il rapporto tra ${\mathbf{v}}_f/\mathbf{v}$ dove $\mathbf{v}$ è la velocità orbitale della sonda e ${\mathbf{v}}_f$ quella di fuga necessaria per allontanare la sonda dal punto in cui si trova fino a grande distanza (praticamente infinita) dal pianeta?

• A. $1$
• B. $\sqrt{5}$
• C. $\sqrt{2}$
• D. $\sqrt{16}$
• E. $2$ Topic: Gravitation Metodi: Conservation of Energy, Newton’s Law of Gravitation Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Satellite, Planet Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A probe moves in a circular orbit around Mars at a surface height equal to four times the radius of the planet.

Qual è il rapporto tra ${\mathbf{v}}_f/\mathbf{v}$ dove $\mathbf{v}$ è la velocità orbitale della sonda e ${\mathbf{v}}_f$ quella di fuga necessaria per allontanare la sonda dal punto in cui si trova fino a grande distanza (praticamente infinita) dal pianeta?

• A. $1$
• B. $\sqrt{5}$
• C. $\sqrt{2}$
• D. $\sqrt{16}$
• E. $2$ Topic: Gravitation Metodi: Conservation of Energy, Newton’s Law of Gravitation Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Satellite, Planet Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Il volano di un motore si può trattare come un disco di massa $m=18\mathrm{kg}$ e momento di inerzia $I=0.26\mathrm{kg}{\mathrm{m}}^2$. Il volano è accelerato in maniera uniforme da fermo fino alla velocità angolare $\omega =200\mathrm{rad}{\mathrm{s}}^{-1}$ in 4.0 s.

Quali delle seguenti affermazioni sono corrette?

1. L’accelerazione angolare è $3.6\cdot 10^3\mathrm{rad}{\mathrm{s}}^{-2}$
2. L’energia cinetica rotazionale finale è $5.2\cdot 10^3\mathrm{J}$
3. Il momento torcente necessario per accelerare il volano è $13\mathrm{N}\mathrm{m}$

• A. La 1 e la 2.
• B. La 2 e la 3.
• C. Solo la 1.
• D. Solo la 3.
• E. Sono tutte corrette. Topic: Rotational Dynamics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Disk Fonte: Testo (PDF) — p.6 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

The engine’s steering wheel can be treated as a disc of mass $m=18\mathrm{kg}$ and momentum $I=0.26\mathrm{kg}{\mathrm{m}}^2$. The steering wheel shall be steadily accelerated from standstill to angular speed $\omega =200\mathrm{rad}{\mathrm{s}}^{-1}$ in 4.0 s.

Which of the following statements is correct?

1. The angular acceleration is $3.6\cdot 10^3\mathrm{rad}{\mathrm{s}}^{-2}$
2. The final rotational kinetic energy is $5.2\cdot 10^3\mathrm{J}$
3. The torque required to accelerate the steering wheel is $13\mathrm{N}\mathrm{m}$

• A. La 1 e la 2.
• B. La 2 e la 3.
• C. Only the 1.
• D Only the 3.
• MSK0/>E.** They are all correct. Topic: Rotational Dynamics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Disk Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Una quantità di acqua a $100^{\circ }\mathrm{C}$ viene trasformata in vapore a $100^{\circ }\mathrm{C}$, mantenendo la temperatura costante.

Esprimendo il primo principio della termodinamica nella forma meno usuale $\Delta U=Q+L$, quale delle seguenti affermazioni è corretta?

• A. $Q<0$
• B. $L<0$
• C. $\Delta U=0$
• D. $Q=\Delta U$
• E. $Q=0$ Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A quantity of water at $100^{\circ }\mathrm{C}$ is converted to steam at $100^{\circ }\mathrm{C}$, keeping the temperature constant.

Expressing the first principle of thermodynamics in the less usual form $\Delta U=Q+L$, which of the following is correct?

• A. $Q<0$
• B. $L<0$
• C. $\Delta U=0$
• D. $Q=\Delta U$
• E. $Q=0$ Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un lungo filo, rettilineo e orizzontale, è posizionato vicino e parallelamente al piano che contiene una bobina circolare, come mostrato in figura dove sono evidenziati anche i versi della corrente elettrica che scorre nei due componenti.

La forza nel punto P del filo prodotta da queste correnti è…

• A. … orientata nel verso di X.
• B. … orientata nel verso di Y.
• C. … uscente dal piano del foglio.
• D. … entrante nel piano del foglio.
• E. … nulla.

Straight wire and circular coil with currents

Topic: Magnetism, Electromagnetism Metodi: Biot-Savart Law, Lorentz Force Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Wire, Coil Fonte: Testo (PDF) — p.6 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

A long, straight and horizontal wire is placed close to and parallel to the plane containing a circular coil, as shown in the figure where the lines of electric current flowing in the two components are also highlighted.

The force in the P-point of the wire produced by these currents is…

• A. … oriented in the direction of X.
• B. … oriented in the direction of Y.
• C. … coming out of the sheet floor.
• D. … entering the sheet plane.
• E. … I’m not doing anything.

Straight wire and circular coil with currents

Topic: Magnetism, Electromagnetism Metodi: Biot-Savart Law, Lorentz Force Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Wire, Coil Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

La figura mostra una corda tesa che, nel tratto XY, vibra alla frequenza fondamentale di 50 Hz.

La frequenza fondamentale potrebbe essere raddoppiata…

• A. … dimezzando la massa $M$.
• B. … raddoppiando la massa $M$.
• C. … raddoppiando la lunghezza XY.
• D. … dimezzando la lunghezza XY.
• E. … quadruplicando la lunghezza XY.

Vibrating string segment XY with mass M

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation, Simple Harmonic Motion Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: String Fonte: Testo (PDF) — p.7 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

The figure shows a strung string that, in XY, vibrates at the fundamental frequency of 50 Hz.

The base frequency could be doubled…

• A. … The mass $M$ is halved.
• B. … The mass $M$ is doubled.
• C. … double the length of XY.
• D. … half the length of XY.
• E. … Four times the length of XY.

Vibrating string segment XY with mass M

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation, Simple Harmonic Motion Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: String Fonte: Testo (PDF) — p.7 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

Una quantità d’acqua, di massa $m$, sta cadendo in un secchio da una certa altezza e vi arriva con velocità $v$. Il 25 % dell’energia cinetica, che l’acqua perde quando viene raccolta nel secchio, rimane al suo interno.

Qual è l’aumento di temperatura dell’acqua?

• A. $\frac{m{v}^2}{8c_a}$
• B. $\frac{v^2}{4m{c}_a}$
• C. $\frac{mg}{4c_a}$
• D. $\frac{v^2}{8c_a}$
• E. $\frac{v^2}{4c_a}$ Topic: Thermodynamics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, First Law of Thermodynamics Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.7 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

A quantity of water, mass $m$, is falling into a bucket from a certain height and arriving there at a speed $v$. 25% of the kinetic energy that water loses when it is collected in the bucket remains inside.

What is the increase in water temperature?

• A. $\frac{m{v}^2}{8c_a}$
• B. $\frac{v^2}{4m{c}_a}$
• C. $\frac{mg}{4c_a}$
• D. $\frac{v^2}{8c_a}$
• E. $\frac{v^2}{4c_a}$ Topic: Thermodynamics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, First Law of Thermodynamics Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Container Fonte: Testo (PDF) — p.7 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

Una sfera di raggio $R$, isolata e conduttrice, è caricata positivamente.

Quale dei seguenti grafici rappresenta il potenziale elettrostatico $V$ in funzione della distanza $r$ dal centro della sfera?

Graphs of electrostatic potential V vs r

Topic: Electrostatics Metodi: Electric Potential Method, Gauss’s Law Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Conducting Sphere Fonte: Testo (PDF) — p.7 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A sphere of radius $R$, isolated and conductive, is positively charged.

Which of the following graphs represents the electrostatic potential $V$ in relation to the distance $r$ from the centre of the sphere?

The following table shows the results of the calculations:

Topic: Electrostatics Metodi: Electric Potential Method, Gauss’s Law Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Conducting Sphere Fonte: Testo (PDF) — p.7 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Il grafico mostra la velocità di una particella che oscilla di moto armonico semplice in funzione del tempo.

Quale delle seguenti affermazioni è falsa?

• A. La posizione della particella è diversa negli istanti $T/2$ e $T$.
• B. La distanza della particella dal centro di oscillazione è massima all’istante $T/2$.
• C. La forza di richiamo sulla particella è nulla all’istante $3T/4$.
• D. L’energia cinetica della particella è massima all’istante $T/4$.
• E. L’accelerazione della particella è nulla all’istante $T/2$.

Velocity vs time graph for SHM

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Simple Harmonic Motion Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

The graph shows the velocity of a particle oscillating at simple harmonic motion with respect to time.

Which of the following statements is false?

• A. The particle position is different in the $T/2$ and $T$ instants.
• B. The distance of the particle from the centre of oscillation is the maximum at the moment $T/2$.
• C. The force of induction on the particle is zero at the moment $3T/4$.
• D. The kinetic energy of the particle is instantaneously maximum $T/4$.
• E. The acceleration of the particle is instantaneous $T/2$.

The following table shows the data for the data set in the data set.

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Simple Harmonic Motion Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Per misurare la resistenza $R$ di un resistore vengono usati un amperometro la cui resistenza è trascurabile e un voltmetro avente resistenza circa uguale a quella del resistore. Inizialmente viene utilizzato il circuito 1, poi il circuito 2.

Passando dal circuito 1 al circuito 2, i valori forniti dai due strumenti risultano, rispetto ai precedenti,

	Amperometro	Voltmetro
A	quasi uguale	quasi uguale
B	circa il doppio	circa la metà
C	circa il doppio	quasi uguale
D	circa la metà	circa la metà
E	circa la metà	quasi uguale

Circuit diagrams 1 and 2 with ammeter and voltmeter

Topic: Circuits Metodi: Equivalent Circuit Reduction, Kirchhoff’s Laws Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Resistor Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

For measuring the resistance $R$ of a resistor, an amperometer with negligible resistance and a voltmeter with resistance approximately equal to that of the resistor are used. First, circuit 1 is used, then circuit 2.

*Going from circuit 1 to circuit 2, the values provided by the two instruments are, compared to the previous ones, *

♪ I’m going to be a little bit more busy ♪ |---|---|---| ♪ A almost the same ♪ ♪ B ♪ About twice as much ♪ About half as much ♪ ♪ C’s about double almost the same ♪ ♪ D ♪ About half of it ♪ About half of it ♪ ♪ And it’s about half as good ♪

Circuit diagrams 1 and 2 with ammeter and voltmeter

Topic: Circuits Metodi: Equivalent Circuit Reduction, Kirchhoff’s Laws Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Resistor Fonte: Testo (PDF) — p.8 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Per un gas perfetto, quale dei seguenti grafici rappresenta meglio una trasformazione a temperatura costante?

Graphs for isothermal transformation of ideal gas

Topic: Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law, Thermodynamic Cycle Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

For a perfect gas, which of the following graphs best represents a constant temperature transformation?

Graphs for isothermal transformation of ideal gas

Topic: Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law, Thermodynamic Cycle Analysis Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.9 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Il grafico rappresenta la relazione fra il tempo e la velocità di un oggetto che si muove in linea retta, di moto vario.

Quanto vale la distanza percorsa dall’oggetto nei primi 6 s?

• A. 5.5 m
• B. 80 m
• C. 110 m
• D. 162 m
• E. 180 m

Velocity vs time graph for variable motion

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Calculus-Integration, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

The graph represents the relationship between time and speed of an object moving in a straight line, of varying motion.

What is the distance travelled from the object in the first 6 seconds?

• A. 5.5 m
• B. 80 m
• C. 110 m
• D. 162 m
• E. 180 m

The following table shows the number of times the speed of the vehicle is measured:

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Calculus-Integration, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.9 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Nell’istante in cui un vagoncino dell’ottovolante, raggiunta la cima, comincia a scendere giù, lungo un piano inclinato a $45^{\circ }$, verso destra, un ragazzo dal vagoncino lascia cadere una pallina.

Se gli attriti sono trascurabili, quale tra queste curve rappresenta meglio la traiettoria percorsa dalla pallina vista dal ragazzo?

Trajectory options seen from roller-coaster rider

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Cart, Inclined Plane, Ball Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

At the instant when a roller-coaster car, having reached the top, begins to descend down a plane inclined at $45^{\circ }$, toward the right, a boy in the car drops a small ball.

If friction is negligible, which of these curves best represents the trajectory travelled by the ball as seen by the boy?

Trajectory options seen from roller-coaster rider

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Cart, Inclined Plane, Ball Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

Il punto X del circuito è collegato con uno dei punti indicati con A, B, C, D, E, ma nel disegno dello schema il collegamento è stato dimenticato.

Se il galvanometro segna zero, con quale punto è collegato il punto X?

Circuit with galvanometer and unknown connection X

Topic: Circuits Metodi: Kirchhoff’s Laws, Equivalent Circuit Reduction Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Galvanometer, Resistor Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

The circuit X point is connected to one of the points indicated by A, B, C, D, E, but in the diagram the connection has been forgotten.

If the galvanometer is zero, what point is the X point connected to?

Circuit with galvanometer and unknown connection X

Topic: Circuits Metodi: Kirchhoff’s Laws, Equivalent Circuit Reduction Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Galvanometer, Resistor Fonte: Testo (PDF) — p.10 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

Una macchina lanciatrice di palline da tennis è montata su un carrello che si può muovere con attrito trascurabile. La massa complessiva della macchina e del carrello è di 32 kg e quella di una pallina 58 g. La macchina lancia orizzontalmente una pallina a $95km/h$, verso est.

Qual è, in $\mathrm{cm}{\mathrm{s}}^{-1}$, la velocità della macchina dopo che la pallina è stata lanciata?

• A. 0
• B. 4.78 verso est
• C. 4.78 verso ovest
• D. 13.3 verso est
• E. 13.3 verso ovest Topic: Conservation of Momentum Metodi: Conservation of Momentum, Impulse-Momentum Theorem Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Cart, Ball Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A tennis-ball machine is mounted on a cart that can move with negligible friction. The total mass of the car and the cart is 32 kg and that of a ball 58 g. The machine throws a ball horizontally at $95km/h$, eastward.

Qual è, in $\mathrm{cm}{\mathrm{s}}^{-1}$, la velocità della macchina dopo che la pallina è stata lanciata?

• A. 0
• ** B ** 4.78 to the east
• **C ** 4.78 to the west
• ** D ** 13.3 to the east
• **E ** 13.3 to the west Topic: Conservation of Momentum Metodi: Conservation of Momentum, Impulse-Momentum Theorem Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Cart, Ball Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Uno studente, di massa 60 kg, salta da uno sgabello. Quando tocca terra la sua velocità è di 3 m/s, praticamente verticale.

Se si ferma in 0.6 s, quanto vale la forza media applicata dal suolo?

• A. $1\cdot 10^{-2}\mathrm{N}$
• B. $4\mathrm{N}$
• C. $0.3\mathrm{kN}$
• D. $0.9\mathrm{kN}$
• E. $1.5\mathrm{kN}$ Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Momentum Metodi: Impulse-Momentum Theorem, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

A student, weighing 60 pounds, jumps off a chair. When it hits the ground its speed is 3 m/s, practically vertical.

If it stops at 0.6 s, what is the mean force applied by the soil?

• A. $1\cdot 10^{-2}\mathrm{N}$
• B. $4\mathrm{N}$
• C. $0.3\mathrm{kN}$
• D. $0.9\mathrm{kN}$
• E. $1.5\mathrm{kN}$ Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Momentum Metodi: Impulse-Momentum Theorem, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.10 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

Un oggetto viene posto nel fuoco di uno specchio concavo. Lo specchio produce…

• A. … un’immagine più piccola dell’oggetto.
• B. … un’immagine più grande dell’oggetto.
• C. … un’immagine con le stesse dimensioni dell’oggetto.
• D. … un’immagine alla stessa distanza dallo specchio ma dalla parte opposta.
• E. … nessuna immagine. Topic: Geometric Optics Metodi: Thin Lens & Mirror Equation, Ray Tracing Competenze: Physical Reasoning Objects: Mirror Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

*An object is placed in the fire of a concave mirror. The mirror produces…

• A. … a smaller image of the object.
• B. … A larger image of the object.
• C. … an image of the same size as the object.
• D. … A picture at the same distance from the mirror but on the opposite side.
• E. … I don’t see any pictures. Topic: Geometric Optics Metodi: Thin Lens & Mirror Equation, Ray Tracing Competenze: Physical Reasoning Objects: Mirror Fonte: Testo (PDF) — p.10 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Supponendo trascurabile l’attrito con l’aria, quale dei grafici seguenti rappresenta meglio l’andamento dell’accelerazione di gravità in prossimità della Terra in funzione della massa di un corpo che cade?

Graphs of gravitational acceleration vs falling body mass

Topic: Newtonian Mechanics, Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Planet Fonte: Testo (PDF) — p.11 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Given the negligible amount of friction with air, which of the following graphs best represents the acceleration of gravity near the Earth by the mass of a falling body?

The following table shows the number of samples taken from the sample:

Topic: Newtonian Mechanics, Gravitation Metodi: Newton’s Law of Gravitation, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Planet Fonte: Testo (PDF) — p.11 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Una bobina con 15 avvolgimenti, ciascuno di raggio 1 cm, ruota a velocità angolare costante $\omega =300\mathrm{rad}{\mathrm{s}}^{-1}$ in un campo magnetico uniforme di $0.5\mathrm{T}$, come mostrato nella figura. L’autoinduttanza della bobina è trascurabile e la sua resistenza è pari a $9\Omega$.

Qual è il valore massimo della corrente indotta?

• A. $2.51\cdot 10^{-4}\mathrm{A}$
• B. $5.39\cdot 10^{-3}\mathrm{A}$
• C. $7.85\cdot 10^{-2}\mathrm{A}$
• D. $7.07\cdot 10^{-1}\mathrm{A}$
• E. $7.85\cdot 10^{-1}\mathrm{A}$

Rotating coil in uniform magnetic field

Topic: Electromagnetic Induction Metodi: Faraday’s Law of Induction, Lenz’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Coil Fonte: Testo (PDF) — p.11 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A coil with 15 winding, each of a radius of 1 cm, rotates at a constant angular speed $\omega =300\mathrm{rad}{\mathrm{s}}^{-1}$ in a uniform magnetic field of $0.5\mathrm{T}$, as shown in Figure 1. The self-inducing capacity of the coil is negligible and its strength is $9\Omega$.

What is the maximum value of the induced current?

• A. $2.51\cdot 10^{-4}\mathrm{A}$
• B. $5.39\cdot 10^{-3}\mathrm{A}$
• C. $7.85\cdot 10^{-2}\mathrm{A}$
• D. $7.07\cdot 10^{-1}\mathrm{A}$
• E. $7.85\cdot 10^{-1}\mathrm{A}$

Rotating coil in uniform magnetic field

Topic: Electromagnetic Induction Metodi: Faraday’s Law of Induction, Lenz’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Coil Fonte: Testo (PDF) — p.11 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un oggetto viene posto a 15 cm da una lente convergente che ha distanza focale di 10 cm. Subito dopo la lente è posto un cubo di vetro con il centro sull’asse ottico e due facce perpendicolari a questo.

Tra le seguenti, qual è la distanza esatta dalla lente a cui si forma l’immagine?

• A. 10 cm
• B. 15 cm
• C. 25 cm
• D. 30 cm
• E. 35 cm Topic: Geometric Optics Metodi: Thin Lens & Mirror Equation, Snell’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.11 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

An object is placed 15 cm away by a convergent lens with a focal length of 10 cm. Immediately after the lens is placed a glass cube with the center on the optical axis and two faces perpendicular to it.

What is the exact distance from the lens at which the image is formed?

• A. 10 cm
• B. 15 cm
• C. 25 cm
• D. 30 cm
• E. 35 cm Topic: Geometric Optics Metodi: Thin Lens & Mirror Equation, Snell’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.11 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Il grafico mostra l’andamento del momento torcente $M$, applicato ad un cilindro, in funzione del tempo $t$.

Quale quantità fisica rappresenta l’area $X$ mostrata in grigio?

• A. Lo spostamento angolare.
• B. L’accelerazione angolare.
• C. La variazione di momento angolare.
• D. La variazione di energia cinetica rotazionale.
• E. La variazione della velocità angolare.

Torque vs time graph with shaded area X

Topic: Rotational Dynamics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Calculus-Integration Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.11 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

The graph shows the torque $M$ applied to a cylinder, according to the time $t$.

What physical quantity is the area $X$ shown in gray?

• The angular displacement.
• **B ** The angular acceleration.
• C. The change in angular momentum.
• D. The change in rotational kinetic energy.
• E. The change in angular velocity.

Torque vs time graph with shaded area X

Topic: Rotational Dynamics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Calculus-Integration Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.11 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Una pellicola di acqua e sapone di spessore $s$ in aria viene illuminata, con incidenza quasi normale, con una luce monocromatica.

Per quale, tra questi spessori, la luce riflessa ha la massima intensità se $\lambda$ è la lunghezza d’onda della luce nella pellicola di acqua saponata?

• A. $\lambda /4$
• B. $\lambda /2$
• C. $\lambda$
• D. $2\lambda$
• E. $4\lambda$

Soap film of thickness s in air

Topic: Wave Optics Metodi: Interference & Diffraction Analysis, Superposition Principle Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

A film of water and soap $s$ thick in air is illuminated, at almost normal incidence, with a monochrome light.

Which of these thicknesses is the maximum intensity of reflected light if $\lambda$ is the wavelength of light in the soap water film?

• A. $\lambda /4$
• B. $\lambda /2$
• C. $\lambda$
• D. $2\lambda$
• E. $4\lambda$

Soap film of thickness s in air

Topic: Wave Optics Metodi: Interference & Diffraction Analysis, Superposition Principle Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

Un blocco di dimensioni trascurabili e di massa 5.1 kg scivola su un piano orizzontale, posto a 3 m dal suolo, alla velocità di $2\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$; raggiunto il bordo, cade.

Quando si trova a 1 m dal suolo, quanto valgono l’energia cinetica $E_c$ e l’energia potenziale $E_p$ del blocco, ponendo uguale a zero l’energia potenziale al livello del suolo e considerando trascurabili tutti gli attriti?

• A. $E_c=0\mathrm{kJ}$; $E_p=0.16\mathrm{kJ}$
• B. $E_c=0.11\mathrm{kJ}$; $E_p=0.05\mathrm{kJ}$
• C. $E_c=0.05\mathrm{kJ}$; $E_p=0.11\mathrm{kJ}$
• D. $E_c=0.16\mathrm{kJ}$; $E_p=0\mathrm{kJ}$
• E. $E_c=0.08\mathrm{kJ}$; $E_p=0.08\mathrm{kJ}$ Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

A block of negligible size and a mass of 5.1 kg slips on a horizontal plane, placed 3 m from the ground, at a speed of $2\mathrm{m}{\mathrm{s}}^{-1}$; reaching the edge, it falls.

*When 1 m from the ground, what is the kinetic energy $E_c$ and potential energy $E_p$ of the block, setting the potential energy at ground level to zero and considering all friction negligible? *

• A. $E_c=0\mathrm{kJ}$; $E_p=0.16\mathrm{kJ}$
• B. $E_c=0.11\mathrm{kJ}$; $E_p=0.05\mathrm{kJ}$
• C. $E_c=0.05\mathrm{kJ}$; $E_p=0.11\mathrm{kJ}$
• D. $E_c=0.16\mathrm{kJ}$; $E_p=0\mathrm{kJ}$
• E. $E_c=0.08\mathrm{kJ}$; $E_p=0.08\mathrm{kJ}$ Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

Un campione radioattivo puro contiene inizialmente $1.0\cdot 10^{20}$ atomi di un isotopo X; questo isotopo è instabile e decade in un isotopo stabile Y rilasciando nel singolo decadimento un’energia $E_1=8.0\cdot 10^{-13}\mathrm{J}$.

Sapendo che il tempo di dimezzamento è di 4 ore, l’energia totale rilasciata in 12 ore è

• A. $1.0\cdot 10^7\mathrm{J}$
• B. $2.0\cdot 10^7\mathrm{J}$
• C. $2.7\cdot 10^7\mathrm{J}$
• D. $7.0\cdot 10^7\mathrm{J}$
• E. $8.0\cdot 10^7\mathrm{J}$ Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Radioactive Decay Law, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

A pure radioactive sample initially contains $1.0\cdot 10^{20}$ atoms of an isotope X; this isotope is unstable and decays into a stable isotope Y releasing in the single decay an energy $E_1=8.0\cdot 10^{-13}\mathrm{J}$.

*Knowing that the half-life is 4 hours, the total energy released in 12 hours is *

• A. $1.0\cdot 10^7\mathrm{J}$
• B. $2.0\cdot 10^7\mathrm{J}$
• C. $2.7\cdot 10^7\mathrm{J}$
• D. $7.0\cdot 10^7\mathrm{J}$
• E. $8.0\cdot 10^7\mathrm{J}$ Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Radioactive Decay Law, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

Un delfino, nuotando verso una parete sommersa, emette un fischio a una frequenza $f_0$. Esso nuota a una velocità pari all’1 % della velocità del suono in acqua di mare. L’acqua è ferma.

La frequenza del fischio riflesso percepito dal delfino è

• A. $0.98f_0$
• B. $0.99f_0$
• C. $f_0$
• D. $1.01f_0$
• E. $1.02f_0$ Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation, Approximation & Series Expansion Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

A dolphin, swimming toward a submerged wall, whistles at a frequency of $f_0$. It swims at a speed equal to 1% of the speed of sound in seawater. The water’s still.

The reflected whistle frequency of the dolphin is *

• A. $0.98f_0$
• B. $0.99f_0$
• C. $f_0$
• D. $1.01f_0$
• E. $1.02f_0$ Topic: Oscillations & Waves Metodi: Wave Equation, Approximation & Series Expansion Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Quando un oggetto di massa $m=1.53\mathrm{kg}$ viene messo in equilibrio su una molla di massa trascurabile disposta verticalmente su un piano orizzontale, questa si comprime di un tratto $\Delta l=0.15\mathrm{m}$.

Quanta energia è immagazzinata nella molla?

• A. $1.13\mathrm{J}$
• B. $2.25\mathrm{J}$
• C. $4.50\mathrm{J}$
• D. $7.20\mathrm{J}$
• E. $14.4\mathrm{J}$ Topic: Oscillations & Waves, Newtonian Mechanics Metodi: Hooke’s Law, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Spring, Block Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

When a mass object $m=1.53\mathrm{kg}$ is balanced on a slope of negligible mass arranged vertically on a horizontal plane, it compresses by a stroke $\Delta l=0.15\mathrm{m}$.

How much energy is stored in the spring?

• A. $1.13\mathrm{J}$
• B. $2.25\mathrm{J}$
• C. $4.50\mathrm{J}$
• D. $7.20\mathrm{J}$
• E. $14.4\mathrm{J}$ Topic: Oscillations & Waves, Newtonian Mechanics Metodi: Hooke’s Law, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Spring, Block Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment in the Member States.

In un tubo a raggi catodici gli elettroni, emessi dal catodo con energia cinetica trascurabile, vengono accelerati da una differenza di potenziale $\Delta V$.

Quadruplicando la differenza di potenziale, gli elettroni arriveranno all’anodo con…

• A. … energia cinetica doppia e velocità quadrupla.
• B. … energia cinetica quadrupla e velocità doppia.
• C. … energia cinetica e velocità entrambe quadruplicate.
• D. … energia cinetica e velocità entrambe raddoppiate.
• E. … energia cinetica doppia e velocità invariata. Topic: Electrostatics, Modern-Quantum Physics Metodi: Electric Potential Method, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Electron Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

In a cathode ray tube, electrons emitted by the cathode with negligible kinetic energy are accelerated by a potential difference of $\Delta V$.

By quadrupling the potential difference, the electrons will arrive at the anode with…

• A. … Two kinetic energy and four speed.
• B. … Four times the kinetic energy and twice the speed.
• C. … kinetic energy and speed, both quadrupled.
• D. … kinetic energy and speed are both doubled.
• E. … double kinetic energy and unchanged speed. Topic: Electrostatics, Modern-Quantum Physics Metodi: Electric Potential Method, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Electron Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Una carica positiva è distribuita uniformemente su un anello sottile di raggio $R$, disposto sul piano $yz$ come in figura.

Quale, tra i seguenti grafici, rappresenta meglio la componente $x$ del campo elettrostatico nei punti dell’asse $x$, con $x>0$?

Charged ring in yz plane

Graphs of Ex vs x along ring axis

Topic: Electrostatics Metodi: Superposition Principle, Coulomb’s Law Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

A positive charge is evenly distributed over a thin ring of $R$ radius, laid out on the $yz$ plane as shown in Figure 1.

Which of the following graphs best represents the $x$ component of the electrostatic field at the $x$ axis points, with $x>0$?

Charged ring in yz plane

Graphs of Ex vs x along ring axis

Topic: Electrostatics Metodi: Superposition Principle, Coulomb’s Law Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

Quale degli schemi in figura rappresenta correttamente i trasferimenti di energia nel corrispondente dispositivo?

• A. L’1 e il 2.
• B. Il 2 e il 3.
• C. Solo l’1.
• D. Solo il 2.
• E. Solo il 3.

Energy transfer diagrams for three devices

Topic: Thermodynamics, Circuits Metodi: Thermodynamic Cycle Analysis, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

Which of the diagrams in the figure correctly represents the energy transfers in the corresponding device?

• A. L’1 e il 2.
• B. Il 2 e il 3.
• Only the 1.
• D Only the 2.
• E Only the 3.

Energy transfer diagrams for three devices

Topic: Thermodynamics, Circuits Metodi: Thermodynamic Cycle Analysis, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Una persona è in piedi su una bilancia elettronica all’interno di un ascensore. La bilancia segna un valore maggiore della massa della persona.

Questo può essere dovuto al fatto che l’ascensore si sta muovendo…

• A. … verso l’alto a velocità costante.
• B. … verso il basso a velocità costante.
• C. … verso il basso e il modulo della sua velocità sta aumentando.
• D. … verso il basso e il modulo della sua velocità sta diminuendo.
• E. … verso l’alto e il modulo della sua velocità sta diminuendo. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

A person is standing on an electronic scale inside an elevator. The scale marks a value greater than the person’s mass.

This may be because the elevator is moving…

• A. … upwards at constant speed.
• B. … Down at a steady rate.
• C. … down and the shape of its velocity is increasing.
• D. … down and the shape of its velocity is decreasing.
• E. … It’s moving upwards and its speed is decreasing. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a Regulation (EC) laying down the rules for the implementation of the common fisheries policy.

In un recipiente a $20^{\circ }\mathrm{C}$ sono contenuti 100 g di aria alla pressione di 10 atm.

Qual è, all’incirca, il volume del recipiente espresso in litri?

• A. 0.1
• B. 1
• C. 10
• D. 100
• E. 1000 Topic: Thermodynamics, Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Ideal Gas Law, Order-of-Magnitude Estimation Competenze: Physical Reasoning, Estimation & Approximation Objects: Gas, Container Fonte: Testo (PDF) — p.12 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A container at $20^{\circ }\mathrm{C}$ contains 100 g of air at 10 atm pressure.

What is the volume of the container expressed in litres?

• A. 0.1
• B. 1
• C. 10
• D. 100
• E. 1000 Topic: Thermodynamics, Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Ideal Gas Law, Order-of-Magnitude Estimation Competenze: Physical Reasoning, Estimation & Approximation Objects: Gas, Container Fonte: Testo (PDF) — p.12 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.